James Joule

James Prescott Joule (urodzony 1818 roku w Salfordzie, zmarł 1889 roku w Clifton) – angielski fizyk i chemik, jeden z najważniejszych twórców termodynamiki. Jego nazwisko jest nosicielem jednostki miary energii w układzie SI – dżula.

Życiorys

Wczesne lata

James Joule urodził się w rodzinie zamożnych przemysłowców z manufaktury jedwabniczej. Po ukończeniu szkoły sztuk pięknych w Manchesterze podjął pracę w rodzinnej firmie, jednak już wkrótce zainteresował się fizyką i chemią.

Edukacja i pierwsze doświadczenia

W 1835 roku rozpoczął staż w laboratorium Uniwersytetu w Manchesterze, gdzie pod kierunkiem Williama Johnsona przeprowadzał badania nad ciepłem i elektrycznością. Jego pierwsze eksperymenty dotyczyły przetwarzania energii mechanicznej w ciepło.

Kariera naukowa

W 1845 roku Joule opublikował wyniki eksperymentu, w którym udowodnił, że praca mechaniczna wykonana na cieczy przy pomocy obrotowego koła zamienia się w ciepło – tzw. prawo Joule'a. Eksperyment ten był kluczowy w dowodzeniu, że energia nie może zostać stworzona ani zniszczona, lecz jedynie przekształcana (zasada zachowania energii).

Najważniejsze osiągnięcia

Określenie stałej proporcjonalności pomiędzy pracą mechaniczną a podwyższeniem temperatury, znanej jako prawo Joule'a (1850).
Współpraca z Lordem Kelvin'em przy opracowywaniu pierwszej skali temperatury absolutnej.
Badania nad rozprężaniem gazów, które doprowadziły do formuły łączącej ciepło, pracę i zmiany stanu (przyczyniając się do sformułowania pierwszej zasady termodynamiki).
Opracowanie metod pomiaru ciepła przy użyciu płaszczyzny kalorymetrycznej, co przyczyniło się do rozwoju precyzyjnych technik laboratoryjnych.

Dziedzictwo

Jednostka miary energii – dżul (J) – nosi imię Jamesa Joule'a od czasu przyjęcia jej w 1948 roku w międzynarodowym systemie jednostek (SI). Jego prace stały się fundamentem termodynamiki i przyczyniły się do rozwoju takich dziedzin jak inżynieria chemiczna, energetyka oraz fizyka cząstek.

Bibliografia

Wśród najważniejszych publikacji można wymienić: „On the Relation between Mechanical Effect and Heat” (1850) oraz serię artykułów w Philosophical Magazine.